中南大学学报(自然科学版)2024,Vol.55Issue(1) :307-316.DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2024.01.025

含粗骨料膏体输送管道磨损机理及参数优化

Wear mechanism and parameters optimization of coarse aggregate-containing paste transport pipes

常英杰 吴爱祥 阮竹恩 王贻明
中南大学学报(自然科学版)2024,Vol.55Issue(1) :307-316.DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2024.01.025

含粗骨料膏体输送管道磨损机理及参数优化

Wear mechanism and parameters optimization of coarse aggregate-containing paste transport pipes

常英杰 1吴爱祥 1阮竹恩 2王贻明1
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作者信息

  • 1. 北京科技大学 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京,100083;北京科技大学 土木与资源工程学院,北京,100083
  • 2. 北京科技大学 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京,100083;北京科技大学 土木与资源工程学院,北京,100083;北京科技大学 顺德创新学院,广东 佛山,528399
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摘要

为探究不同管道参数对管道磨损的影响,并对管道参数进行优化,运用响应面法(RSM)开展含粗骨料膏体充填管道输送的数值模拟研究,基于RSM试验结果分析单因素和多因素耦合对管道磨损的影响,并运用MATLAB对管道参数进行优化.研究结果表明:在单一影响因素下,管道参数对最大磨损速率的影响程度从大到小依次为管径、弯径比、弯管角度,而多因素交互影响下管径和弯径比的交互影响起决定性作用.在试验设计范围内最优管道参数如下:管径为198.05 mm,弯管角度为84.50°,弯径比为4.57.

Abstract

To investigate the effect of different pipeline parameters on pipeline wear and to optimize the pipeline parameters,a numerical simulation study of a coarse aggregate containing paste backfill pipe conveying was carried out using response surface methodology(RSM).The effects of single and multi-factor coupling on pipe wear were analyzed based on the RSM test results,and the pipe parameters were optimized using MATLAB.The results show that under the single influencing factor,the pipe parameters affecting the maximum wear rate are pipe diameter,bend ratio and bend angle in descending order,while the interaction of pipe diameter and bend ratio plays a decisive role in the interaction of multi-factors.The optimal pipe parameters within the experimental design ranges are as follows:pipe diameter of 198.05 mm,bend angle of 84.50° and bend ratio of 4.57.

关键词

充填料浆/管道输送/数值模拟/RSM/管道参数优化

Key words

filled slurry/pipeline transport/numerical simulation/RSM/pipeline parameter optimization

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基金项目

国家自然科学基金资助项目(52130404)

广东省基础与应用基础研究基金资助项目(2021A1515110161)

北京科技大学顺德研究生院博士后基金资助项目(2021BH011)

中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-TP-22-112A1)

出版年

2024
中南大学学报(自然科学版)
中南大学

中南大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.938
ISSN:1672-7207
参考文献量9
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